Перцептивный парадокс

Эта статья, возможно, содержит оригинальные исследования . Пожалуйста, улучшите его , проверив сделанные утверждения и добавив встроенные цитаты . Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. ( Февраль 2008 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Перцептивного парадокс иллюстрирует провал теоретического предсказания. Теории о восприятии должны помочь исследователю предсказать , что будет восприниматься , когда чувства стимулируются.

Теория обычно включает математическую модель (формулу), правила сбора физических измерений для ввода в модель и правила сбора физических измерений, которым должны соответствовать выходные данные модели. При произвольном выборе действительных входных данных модель должна надежно генерировать выходные данные, неотличимые от тех, которые измеряются в моделируемой системе.

Хотя каждая теория может быть полезна для некоторых ограниченных прогнозов, теории зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса, как правило, не надежны для всестороннего моделирования восприятия на основе сенсорных входов. Парадокс показывает, где теоретическое предсказание оказывается несостоятельным. Иногда даже в отсутствие предсказательной теории характеристики восприятия кажутся бессмысленными.

На этой странице перечислены некоторые парадоксы и, казалось бы, невозможные свойства восприятия. Если имя животного не упоминается в связи с обсуждением, следует исходить из человеческого восприятия, поскольку большинство данных исследования восприятия применимо к людям.

Терминология [ править ]

${\ displaystyle SUN_ {белый}}$ свет

Обычный белый солнечный свет - это излучение черного тела, содержащее широкий и в значительной степени безликий спектр, охватывающий весь диапазон человеческого зрения.

${\ displaystyle RGB_ {белый}}$ свет

Телевизоры и компьютерные экраны обманывают глаз, генерируя фотоны трех узких диапазонов длин волн, где доля фотонов из стандартных (но неправильно названных) источников R (красный) , G (зеленый) и B (синий), как известно, воспринимается как белый.

Определение [ править ]

Перцептивный парадокс , в его чистом виде является заявлением , иллюстрирующее отказ формулы предсказать , что мы воспринимаем от того, что наши чувств трансдукции .

На первый взгляд бессмысленная характеристика - это утверждение фактического наблюдения, которое настолько трудноразрешимо, что для его объяснения не было предложено никакой теории.

Математическое моделирование [ править ]

Одно направление исследований восприятия пытается объяснить то, что мы воспринимаем, применяя формулы к сенсорным входным данным и ожидая результатов, аналогичных тем, которые мы воспринимаем. Например: то, что мы измеряем глазами, следует прогнозировать, применяя формулы к тому, что мы измеряем с помощью инструментов, имитирующих наш глаз.

Предыдущие исследователи составляли формулы, которые предсказывают некоторые, но не все явления восприятия, исходя из их сенсорного происхождения. Современные исследователи продолжают создавать формулы, чтобы преодолеть недостатки более ранних формул.

Некоторые формулы тщательно составлены, чтобы имитировать реальные структуры и функции сенсорных механизмов. Другие формулы строятся с большой верой в подобие математических кривых.

Никакие формулы восприятия не были возведены до статуса «естественного закона» в отличие от законов гравитации и электрического притяжения. Таким образом, формулы восприятия продолжают активно развиваться, поскольку ученые стремятся к глубокому пониманию, требуемому от закона.

История [ править ]

Некоторые нобелевские лауреаты проложили путь четкими заявлениями о передовой практике:

В предисловии к своей книге «Гистология» ^[2] Сантьяго Рамон-и-Кахаль написал, что «практикующие смогут утверждать, что достоверное объяснение гистологического наблюдения было предоставлено, только если можно будет удовлетворительно ответить на три вопроса: какова функциональная роль устройства в животном; какие механизмы лежат в основе этой функции; и какая последовательность химических и механических событий во время эволюции и развития дала начало этим механизмам? "

Аллвар Гуллстранд описал проблемы, возникающие при приближении к оптике глаза, как если бы они были столь же предсказуемы, как оптика камеры.

Чарльз Скотт Шеррингтон считал мозг «высшим достижением рефлекторной системы» (что можно интерпретировать как открытие всех аспектов восприятия простыми формулами, выраженными через сложные распределения).

Сенсорные наблюдения [ править ]

• См .: Визуальный
• Слушайте: слуховой
• Сенсорный: тактильный
• Запах: обонятельный
• Вкус: Вкусно
• Электрический

Перцептивные наблюдения [ править ]

• См .: Визуальный
• Слушайте: слуховой
• Сенсорный: тактильный
• Запах: обонятельный
• Вкус: Вкусно
• Электрический

Утверждения Парадокса [ править ]

См .: Визуальный [ править ]

Инвариантность контраста
Границы между более яркими и более темными областями, по-видимому, остаются постоянными относительными контрастами, когда соотношение логарифмов двух интенсивностей остается постоянным:

${\ displaystyle Contrast \ propto {\ frac {logI_ {a}} {logI_ {b}}}}$

Но использование логарифмов запрещено для значений, которые могут стать нулевыми, например , и деление запрещено на значения, которые могут стать нулевыми, например .${\ displaystyle I_ {a} \,}$${\ displaystyle logI_ {b} \,}$

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает восприятие инвариантности контраста.

10 Десятилетие трансдукции

Местный контраст

Постоянство цвета
При наблюдении за объектами в сцене цвета кажутся постоянными. Яблоко выглядит красным независимо от того, где на него смотреть. При ярком прямом солнечном свете, под голубым небом с закрытым солнцем, во время красочного заката, под навесом из зеленых листьев и даже при большинстве искусственных источников света цвет яблока остается неизменным.

Восприятие цвета не зависит от длины волны света. Эдвин Лэнд продемонстрировал это, осветив комнату светом с двумя длинами волн: примерно 500 нм и 520 нм (обе неправильно называются «зелеными»). Комната воспринималась в полном цвете, все цвета выглядели без ослабления, такие как красный, оранжевый, желтый, синий и фиолетовый, несмотря на отсутствие фотонов, кроме двух, близких к 510 нм. Обратите внимание, что свет неправильно использует терминологию RGB, поскольку цвет - это восприятие, и нет таких вещей, как красный , зеленый или синий фотоны.${\ displaystyle RGB_ {белый}}$

Джером Леттвин написал статью в Scientific American ^[3], иллюстрирующую важность границ и вершин в восприятии цвета.

Тем не менее, ни одна из опубликованных формул не предсказывает воспринимаемый цвет объектов на одном изображении при произвольном освещении сцены.

Поперечная хроматическая деаберрация
Свет, который проходит через простую линзу, например, в глазу, преломляется, расщепляя цвета. Точка-источник , который смещен от центра к глазным проектам по шаблону , где с цветным разделением вдоль радиальной линией от центральной оси глаза. Цветоделение может быть много фоторецепторов в ширину.${\ displaystyle RGB_ {белый}}$

Тем не менее, пиксель на экране телевизора или компьютера кажется белым, даже если смотреть сбоку.${\ displaystyle RGB_ {белый}}$

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает восприятие эксцентричного белого пикселя.

Продольная хроматическая деаберрация
Как и в случае поперечной хроматической деаберрации, проекты разделения цвета также проецируют компоненты R, G и B пикселя на разные фокусные расстояния, что приводит к распределению цвета, подобному « бычьему глазу», даже в центре зрения.${\ displaystyle RGB_ {белый}}$

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает восприятие центрированного белого пикселя.

Сферическая деаберрация
Глаза имеют неидеально сферические роговицы и линзы. Эта неоднородная форма приводит к некруглому распределению фотонов на сетчатке.

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает восприятие белого пикселя, не имеющего кругового распределения.

Гиперактивность
Люди сообщают о более четкой дискриминации, чем можно предсказать путем интерполяции сенсорных данных между фотосенсорами. Эффективное сверхострое зрение у некоторых людей составляет менее одной десятой радиуса одного фоторецептора. Среди мер гиперактивности - различение нониусом двух соседних линий и различение двух звезд на ночном небе.

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает различение двух белых пикселей, расположенных ближе друг к другу, чем один фоторецептор.

Инверсия размера
зрачка Когда зрачки сужаются примерно до 1 мм для чтения мелкого шрифта, размер центрального «диска Эйри» увеличивается до диаметра 10 фоторецепторов. Так называемое «размытие» увеличивается при чтении. Когда зрачки расширяются для реакции борьбы / бегства, размер центрального диска «Эйри» уменьшается до диаметра примерно 1,5 фоторецепторов. Так называемое «размытие» уменьшается в ожидании больших движений.

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает, что дискриминация улучшается при сужении зрачков.

Инверсия формы
зрачка У глаз есть зрачки (отверстия), которые вызывают дифракцию. Точечный источник света распространяется по сетчатке. Распределение для идеально круглой апертуры известно под названием «кольца Эйри».

Человеческие зрачки редко бывают идеально круглыми. Зрачки кошек варьируются от почти круглых до вертикальных. Зрачки коз, как правило, имеют горизонтальную прямоугольную форму с закругленными углами. Зрачки геккона варьируются от круглых до щелевых и точечных. Зрачки каракатиц имеют сложную форму.

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает восприятие различных форм зрачков, распределенных белым пикселем.

Слушайте: слуховой [ править ]

Сенсорный: Тактильный [ править ]

Запах: обонятельный [ править ]

Одно из парадоксальных представлений об обонянии - это теория собственной способности обоняния. Обоняние - неотъемлемая часть жизни, и даже доказано, что это вопрос генетики.

Вкус: Вкусовый [ править ]

Электрический [ править ]

Заключение [ править ]

Ссылки [ править ]